Aplikasi Fraksi Kleinano dari Bahan Tuf Volkan sebagai Adsorben Nitrat Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit

Abstract

Limbah cair pabrik kelapa sawit (PKS) dapat dimanfaatkan sebagai amelioran tanah dengan teknik aplikasi lahan (land application). Kadar nitrat yang tinggi pada limbah cair PKS dilaporkan menimbulkan dampak negatif dari praktik aplikasi lahan berupa kontaminasi nitrat pada perairan di sekitar lahan perkebunan. Pada penelitian sebelumnya, dengan teknik ultrasonik-sentrifusi dan waktu ekuilibrasi 72 jamdapat diekstrak dari bahan tuf volkan G. Salak fraksi kleinano (ukuran diameter <200 nm) bermuatan positif, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai adsorben anion. Untuk peningkatan efektivitas adsorpsi perlu dilakukan penelitian dengan waktu ekuilibrasi yang lebih singkat. Penelitian ini bertujuan: (1) mengevaluasi karakteristik erapan fraksi kleinano yang diekstraksi dari tuf volkan G. Salak terhadap nitrat limbah cair PKS, (2) menganalisis pengaruh dan menetapkan waktu ekuilibrasi terefektif <72 jam terhadap erapan nitrat limbah cair PKS pada fraksi kleinano terekstrak, dan (3) menghitung bobot fraksi kleinano terekstrak yang dibutuhkan untuk menurunkan kadar nitrat limbah cair PKS hingga memenuhi baku mutu limbah cair golongan I sesuai Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No. 5/2014 (20 mg nitrat/L). Percobaan erapan nitrat dilakukan menurut metode isotermal Langmuir untuk mendapatkan nilai erapan maksimum (b) dan energi ikatan (k) nitrat pada tiga waktu ekuilibrasi, yaitu 12, 24, dan 48 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari tuf volkan tv3 (diambil dari profil Andisol di lereng G. Salak pada kedalaman 87-135 cm) dapat diekstrak 4.33 mg fraksi kleinano kn3/g tv3 dan dari kedalaman >135 cm(tv4) dapat diekstraksi 7.72 mg kn4/g tv4. Pada akhir waktu ekuilibrasi 12, 24, dan 48 jam, erapan maksimum kn3 terhadap nitrat (25.06, 32.25, dan 48.30 mg/g) lebih tinggi daripada kn4 (21.41, 25.97, dan 40.00 mg/g), sehingga energi ikatan nitrat oleh kn3 (0.40, 0.37, dan 0.31 L/g) lebih rendah daripada kn4 (0.50, 0.39, dan 0.36 L/g). Erapan maksimum nitrat pada fraksi kleinano terekstrak dengan waktu ekuilibrasi 12 jam tidak berbeda nyata dengan 24 jam, namun dengan waktu ekuilibrasi 48 jam nyata lebih tinggi daripada 12, 24, dan 72 jam. Waktu ekuilibrasi terefektif adalah 48 jam. Penurunan kadar nitrat limbah cair PKS dari 62 mg/L ke 20 mg/L membutuhkan 29.81 mg kn3/L atau 39.34 mg kn4/L limbah cair.